使用C/C++扩展Python

文章由LinuxBoy分享于2019-04-01 08:04:37热评（590）

使用C/C++扩展Python

用Python脚本写应用比较方便，但有时候由于种种原因需要扩展Python（比如给程序提供Python接口等）。之前一直想整理下，今天终于坐下来把这件事情给做了，这里记录下，也方便我以后查阅。

说明：测试环境中操作系统为CentOS6.5_x64，python版本为2.6

直接调用动态库

1、编写模块动态库文代码

这里以求最大数为示例

代码（callTest1.cpp）如下：

extern "C"
{
int Max(int i1,int i2)
{
return (i1>i2)?i1:i2;
}
}

在bash中执行以下命令：

g++ -fPIC -shared -o libcallTest1.so callTest1.cpp

生成动态库文件libcallTest1.so

2、使用python调用动态库

可以通过ctypes调用动态库文件，具体如下：

#! /usr/bin/env python

from ctypes import *
import os

so1 = CDLL(os.getcwd() + '/libcallTest1.so')
print so1.Max(1,3)

使用boost库扩展python

这种方式可以直接生成python模块，使用import操作直接导入即可。当然使用这种方式，需要安装boost库，具体操作这里就不说了，不懂的朋友自己查下。

boost官网：http://www.boost.org/

1、模块代码如下：

文件名：boostCallTest1.cpp

文件内容：

int Max(int i1,int i2)
{
return (i1>i2)?i1:i2;
}

#include <boost/python/module.hpp>
#include <boost/python/def.hpp>
using namespace boost::python;

BOOST_PYTHON_MODULE(boostCallTest1)
{
def("Max",Max);
}

2、编写模块编译脚本

文件名： setup.py

文件内容：

#!/usr/bin/env python

from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension

setup(name="PackageName",
ext_modules=[
Extension("boostCallTest1", ["boostCallTest1.cpp"],
libraries = ["boost_python"])
])

3、编译模块并测试

编译模块:

python setup.py build

会在build目录产生boostCallTest1.so文件，进入该目录，可如下使用：
>>> import boostCallTest1
>>> boostCallTest1.Max(1,3)
3

使用swig扩展python

SWIG是个帮助使用C或者C++编写的软件能与其它各种高级编程语言进行嵌入联接的开发工具。

SWIG能应用于各种不同类型的语言包括常用脚本编译语言例如Perl, PHP, Python, Tcl, Ruby and PHP。

swig官网： http://www.swig.org/download.html

可以通过yum直接安装：
yum install swig

1、编写程序代码

文件名：swigCall.cpp

内容如下：

int Max(int i1,int i2)
{
return (i1>i2)?i1:i2;
}

2、编写接口文件

文件名：swigCall.i

内容如下：
%module swigCall
%{
extern int Max(int i1,int i2);
%}

extern int Max(int i1,int i2);

3、编写Makefile文件

内容如下：
all:
make swigCall

swigCall:
swig -python -c++ swigCall.i
g++ -c swigCall.cpp swigCall_wrap.cxx -I/usr/include/python2.6/ -fPIC
g++ -shared swigCall.o swigCall_wrap.o -o _swigCall.so

clean:
rm -f swigCall_wrap.c*
rm -f *.py*
rm -f *.so
rm -f *.o

注意：swig命令中要使用-c++参数编译c++代码

使用SIP扩展python

SIP是从SWIG发展而来，专为Python调用C/C++模块使用的。注意，这里的SIP和voip中的sip不是同一个东西，这里的sip是扩展python用的，voip中的sip是一个通信协议，不要搞混了。

注意：

需要安装python sip库；

1、编写c++模块

1.1 编写头文件

文件名： sipCall.h 文件内容：

class TestMode
{
public:
int Max(int i1,int i2);
};

1.2 编写模块内容

文件名：sipCall.cpp 文件内容：

#include "sipCall.h"

int TestMode::Max(int i1,int i2)
{
return (i1>i2)?i1:i2;
}

2、编写接口文件

文件名：sipCall.sip 文件内容：
%Module TestMode

class TestMode {

%TypeHeaderCode
#include "sipCall.h"
%End

public:
int Max(int i1,int i2);
};

3、生存静态库

这里用脚本实现，文件名称：genlib.sh

文件内容：
#! /bin/bash
g++ -c -fPIC sipCall.cpp
ar -crs libsipCall.a sipCall.o

4、编写configure文件

该脚本用于生成Makefile，内容如下：

#! /usr/bin/env python

import os
import sipconfig

build_file = "sipCall.sbf"
config = sipconfig.Configuration()
cmd = " ".join([config.sip_bin, "-c", ".", "-b", build_file, "sipCall.sip"])
os.system(cmd)

makefile = sipconfig.SIPModuleMakefile(config, build_file)
makefile.extra_libs = ["sipCall"]
makefile.LIBDIR.append(".")
makefile.generate()

5、运行genlib.sh脚本生成lib文件；

6、运行configure.py脚本生成Makefile；

7、运行make生成模块文件（so文件）；

8、python测试如下：
>>> import TestMode
>>> dir(TestMode)
['TestMode', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__']
>>> s = TestMode.TestMode()
>>> s.Max(1,3)
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